工程测量仪器的调平装置的制作方法

1.本发明属于机械领域，尤其涉及一种工程测量仪器的调平装置。


背景技术：

2.现有的工程测量仪器的调平装置，都采用的是手动调平，调平过程麻烦， 且调节速度比较慢。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种工程测量仪器的调平装置，调平速度快。
4.本发明的技术实施方案是：工程测量仪器的调平装置，包括工程测量装置、 底座和调平测量装置,所述底座包括自动调平装置，自动调平装置包括多个调平 轴，所述多个调平轴连接于工程测量装置的底部且可相对于工程测量装置自动伸 缩，调平测量装置置于工程测量装置上，用于测量工程测量装置偏离水平面或者 垂直面或者水平面和垂直面的数据，并计算多个调平轴的移动数据，用于控制调 平轴的伸缩。
5.通过采用上述技术方案，调平测量装置可以有效控制完成工程测量装置的自 动调平问题。
6.优先的，还包括水平转动装置，所述调平测量装置置于水平转动装置上，所 述水平转动装置可在水平面内转动。
7.通过采用上述技术方案，水平转动装置在水平面转动，在不同水平角测量工 程测量装置偏离数据，可以实现调平。
8.优先的，还包括嵌入式系统，所述嵌入式系统接收工程测量装置偏离水平面 或者垂直面或者水平面和垂直面的数据，由嵌入式系统计算多个调平轴的移动数 据，用于控制调平轴的伸缩。
9.通过采用上述技术方案，嵌入式系统用于完成接收数据和控制调平。
10.优先的，所述底座还包括上面板，所述工程测量装置置于上面板上，多个调 平轴置于上面板底部，所述调平测量装置置于工程测量装置上或者上面板上，所 述多个调平轴可相对于上面板自动伸缩，自动调平装置用于调平上面板。
11.通过采用上述技术方案，上面板用于放置工程测量装置，自动调平装置用于 调平上面板即可实现调平。
12.优先的，所述调平轴包括电机和伸缩装置，所述电机驱动伸缩装置伸缩。
13.通过采用上述技术方案，可以实现调平轴的自动伸缩。
14.优先的，所述底座还包括底垫，所述多个调平轴置于底垫上。
15.通过采用上述技术方案，多个调平轴置于底垫上，便于调平。
16.优先的，所述调平轴采用第一种方式，所述第一种方式是：所述的每个调平 轴包括第一电机、第二上套杆和下螺杆，所述第一电机固定于底垫，第一电机输 出轴设有下螺杆，第二上套杆固定于上面板且套设在下螺杆上，第二上套杆内有 螺纹，与下螺杆上的螺
纹相啮合。
17.通过采用上述技术方案，便于调平。
18.优先的，所述调平轴采用第二种方式，所述第二种方式是：所述每个调平轴 包括第四电机、第三上套杆和第三下固定杆，所述第三上套杆固定于上面板且套 设于第三下固定杆上，第三下固定杆固定于底垫，第三上套杆内固定有第四电机， 第四电机输出轴上固定有第一传动轴齿，所述第三下固定杆上设有齿条，第一传 动轴齿与第三下固定杆上的齿条相啮合。
19.通过采用上述技术方案，便于调平。
20.优先的，所述调平轴采用第三种方式，所述第三种方式是：所述每个调平轴 包括第七电机、第一上套杆和第一下固定杆，所述第一上套杆固定于上面板且套 设于第一下固定杆上，第一下固定杆固定于底垫，第一上套杆内固定有第七电机， 第七电机输出轴固定有第二传动轴齿，所述第一下固定杆上设有螺纹，第二传动 轴齿在水平面内转动与第一下固定杆的螺纹相啮合。
21.通过采用上述技术方案，便于调平。
22.优选的，所述每个调平轴还包括：长度传感器或者位移传感器或者角度传感 器或者定时器或者圈数传感器，长度传感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴 的长度，或者位移传感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴的伸缩量，或者角 度传感器位于第一电机内用于测量第一电机转动的角度，第一电机转动每圈与调 平轴伸缩距离的关系已知，从而控制调平轴的伸缩量，或者第一电机转速已知的 且第一电机转动每圈与调平轴伸缩距离的关系已知，从而推导出第一电机转动的 圈数与时间的关系，通过定时器控制第一电机的转动时间，或者通过圈数传感器 控制第一电机的转动圈数，从而控制第二上套杆和下螺杆的相对伸缩量。或者所 述每个调平轴还包括：长度传感器或者位移传感器或者角度传感器或者定时器或 者圈数传感器，长度传感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴的长度，或者位 移传感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴的伸缩量，或者角度传感器位于第 四电机内用于测量第四电机转动的角度，第四电机转动每圈与调平轴伸缩距离的 关系已知，从而控制调平轴的伸缩量，或者第四电机转速已知的且第四电机转动 每圈与调平轴伸缩距离的关系已知，从而推导出第四电机转动的圈数与时间的关 系，通过定时器控制第四电机的转动时间，或者通过圈数传感器控制第四电机的 转动圈数，从而控制第三上套杆和第三下固定杆的相对伸缩量。或者所述每个调 平轴还包括：长度传感器或者位移传感器或者角度传感器或者定时器或者圈数传 感器，长度传感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴的长度，或者位移传感器 位于调平轴内，用于检测控制调平轴的伸缩量，或者角度传感器位于第七电机内 用于测量第七电机转动的角度，第七电机转动每圈与调平轴伸缩距离的关系已知， 从而控制调平轴的伸缩量，或者第七电机转速已知的且第七电机转动每圈与调平 轴伸缩距离的关系已知，从而推导出第七电机转动的圈数与时间的关系，通过定 时器控制第七电机的转动时间，或者通过圈数传感器控制第七电机的转动圈数， 从而控制第一上套杆和第一下固定杆的相对伸缩量。
23.通过采用上述技术方案，传感器用于测量调平轴的长度或伸缩量，从而控制 调平轴的长度或伸缩量。
24.优选的，所述每个调平轴还包括可相对伸缩的第四液压系统或第四气压系统， 所
述第四液压系统或第四气压系统的两端固定于底垫和上面板之间。
25.通过采用上述技术方案，便于调平。
26.优选的，所述调平轴采用第四种方式，所述第四种方式采用第四液压系统， 所述的第四液压系统包括第三液箱、第三液缸、第三柱体，第三柱体一端固定于 底垫，另一端置于第三液缸的腔体内，第三液缸顶部固定于上面板，在第三液缸 的腔体内还放置有第三液箱，第三液箱上有从第三液箱通往第三液缸的第三单向 阀和使液体从第三液缸回流到第三液箱的第三液压阀，由数字陀螺仪或倾角传感 器测出角度值由嵌入式系统计算出第三柱体的伸缩量，再计算出液体通过第三单 向阀和第三液压阀的流量、时间与伸缩量的关系，液体单位时间的流量已知，嵌 入式系统的定时器通过控制第三单向阀、第三液压阀开启或关闭的时间来间接控 制第三液箱或者第三液缸的伸缩量，第三单向阀和第三液压阀的时间通过嵌入式 系统上的定时器来控制，也可以直接通过第三液位传感器来测量第三液箱中的液 体量，通过嵌入式系统来控制液体量从而控制第三柱体或者第三液缸的伸缩量； 所述调平轴采用第五种方式，所述第五种方式采用第四液压系统，所述第四液压 系统包括第二电机、第四液箱、第四液缸，第四液箱上有第四单向阀和第四液压 阀，第四液箱的底部固定于底垫，第四液缸顶部固定于上面板，第四液箱竖直插 入第四液缸中，第四液箱底部有第四活塞杆，第四液箱的内侧壁安装有第二电机， 第二电机上的第三传动轴齿与第四活塞杆上的齿条或螺纹紧密啮合，由数字陀螺 仪或倾角传感器测出角度值由嵌入式系统控制第二电机的转动将第四活塞往上 推同时打开第四单向阀使液体从第四液箱流入第四液缸，使第四液箱或者第四液 缸相对伸长，当要收缩的时候嵌入式系统控制第二电机的转动同时打开第四液压 阀，使第四活塞下降使第四液缸里的液体回到第四液箱，通过第四液位传感器控 制第四液箱里的液体量或者液体单位时间的流量已知，嵌入式系统的定时器通过 控制第四单向阀、第四液压阀的开启或关闭时间来间接控制第四液箱或者第四液 缸的伸缩量，或者通过控制液体单位时间的流量从而控制第二电机的转动时间来 间接控制第四液箱或者第四液缸的伸缩量，所述每个第四液压系统还包括：长度 传感器或者位移传感器或者角度传感器或者定时器或者圈数传感器，长度传感器 位于第四活塞杆上，用于检测控制第四活塞杆的长度，或者位移传感器位于第四 活塞杆上，用于检测控制第四活塞杆的伸缩量，或者角度传感器位于第二电机内 用于测量第二电机转动的角度，第二电机转动每圈与调平轴伸缩距离的关系已知， 从而控制第四活塞杆的伸缩量，或者第二电机转速已知的且第二电机转动每圈与 调平轴伸缩距离的关系已知，从而推导出第二电机转动的圈数与时间的关系，通 过嵌入式系统控制定时器控制第二电机的转动时间，或者通过圈数传感器控制第 二电机的转动圈数，从而控制第四活塞杆的伸缩量；所述调平轴采用第六种方式， 所述第六种方式是第四气压系统，所述第四气压系统包括第一无杆腔、第一有杆 腔、第一双向电磁阀，第一有杆腔内有第三活塞杆，所述第三活塞杆竖直的固定 于上面板，第一无杆腔的底壁固定于底垫；第一有杆腔的出口和入口经第一双向 电磁阀连接至第一无杆腔的入口和出口，由数字陀螺仪或倾角传感器测出角度值 由嵌入式系统计算出第一有杆腔或第一无杆腔的伸缩量，从而确定气体单位时间 流量和时间，气体的总流量或者时间由嵌入式系统上的定时器来控制，也可以直 接通过气位传感器来测量第一有杆腔或第一无杆腔中的气体量，通过嵌入式系统 来控制第一双向电磁阀的开关控制气体量从而控制第一有杆腔或第一无杆腔的 伸缩量，也可以直接通过嵌入式系统计算出第三活塞杆的
伸缩量，使第一双向电 磁阀到达相应的节点关闭，第一双向电磁阀的节点由嵌入式系统设定好。
27.通过采用上述技术方案，便于调平。
28.优选的，调平测量装置是数字陀螺仪，数字陀螺仪测量出x、y、z轴向的偏 转角度，嵌入式系统接收数字陀螺仪测量的数据，从而测得第一电机传动下螺杆 的运动量，控制第一电机传动下螺杆相对于第二上套杆相互伸缩，或者调平测量 装置是数字陀螺仪，数字陀螺仪测量出x、y、z轴向的偏转角度，嵌入式系统接 收数字陀螺仪测量的数据，从而测得第四电机传动第三下固定杆的运动量，控制 第四电机传动第三下固定杆相对于第三上套杆相互伸缩，或者调平测量装置是数 字陀螺仪，数字陀螺仪测量出x、y、z轴向的偏转角度，嵌入式系统接收数字陀 螺仪测量的数据，从而测得第七电机传动第一下固定杆的运动量，控制第七电机 传动第一下固定杆相对于第一上套杆相互伸缩；或者调平测量装置是倾角传感器， 倾角传感器测量出x、y、z轴向的倾角，嵌入式系统接收倾角传感器测量的数据， 从而测得第一电机传动下螺杆的运动量，控制第一电机传动下螺杆相对于第二上 套杆相互伸缩，或者调平测量装置是倾角传感器，倾角传感器测量出x、y、z轴 向的倾角，嵌入式系统接收倾角传感器测量的数据，从而测得第四电机传动第三 下固定杆的运动量，控制第四电机传动第三下固定杆相对于第三上套杆相互伸缩， 或者调平测量装置是倾角传感器，倾角传感器测量出x、y、z轴向的倾角，嵌入 式系统接收倾角传感器测量的数据，从而测得第七电机传动第一下固定杆的运动 量，控制第七电机传动第一下固定杆相对于第一上套杆相互伸缩。
29.通过采用上述技术方案，调平测量装置采用数字陀螺仪或倾角传感器，用于 测量工程测量装置x、y、z轴向的偏转角度，从而控制调平轴的伸缩。
30.优选的，调平轴采用第一种方式或者第二种方式或者第三种方式或者第四 种方式或者第五种方式或者第六种方式之间的任意组合方式。
31.通过采用上述技术方案，便于调平轴调平。
附图说明
32.图1为本发明实施例一水准仪的工程测量装置的自动调平装置剖面示意图；
33.图2为本发明实施例二水准仪的工程测量装置的自动调平装置剖面示意图；
34.图3为本发明实施例三水准仪的工程测量装置的自动调平装置剖面示意图；
35.图4为本发明实施例四第一种实施方式水准仪的工程测量装置的自动调平 装置剖面示意图；
36.图5为本发明实施例四第二种实施方式水准仪的工程测量装置的自动调平 装置剖面示意图；
37.图6为本发明实施例四第三种实施方式水准仪的工程测量装置的自动调平 装置剖面示意图；
38.图7为本发明实施例一第一种实施方式调平测量装置和工程测量装置相互 连接的结构剖面示意图；
39.图8为本发明实施例一第二种实施方式调平测量装置和工程测量装置相互 连接的结构剖面示意图；
40.图9为本发明实施例一第三种实施方式调平测量装置和工程测量装置相互 连接的结构剖面示意图；
41.图10为本发明实施例一第三种实施方式调平测量装置和工程测量装置相互 连接的结构剖面示意图；
42.图11为本发明实施例一第四种实施方式调平测量装置和工程测量装置相互 连接的结构剖面示意图；
43.图12为本发明实施例一第四种实施方式调平测量装置和工程测量装置相互 连接的结构剖面示意图；图13为本发明实施例数字陀螺仪或倾角传感器的竖向值测量示意原理图。
具体实施方式
44.为了使本发明的目的、技术方案的原理及优点更加清晰，以下结合附图及具 体实施方案，对本发明进行进一步详细说明。在本实施方式中，所描述的具体实 施方案仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
45.实施例一
46.本技术实施例公开一种工程测量仪器的调平装置，包括工程测量装置、底座 和调平测量装置,所述底座包括自动调平装置，自动调平装置包括多个调平轴， 所述多个调平轴连接于工程测量装置的底部且可相对于工程测量装置自动伸缩， 调平测量装置置于工程测量装置上，用于测量工程测量装置偏离水平面或者垂直 面或者水平面和垂直面的数据，并计算多个调平轴的移动数据，用于控制调平轴 的伸缩。并控制多个调平轴运动达到工程测量装置调平，从而使工程测量装置处 于调平状态。
47.底座还包括上面板和底垫，所述工程测量装置置于上面板上，每个调平轴位 于上面板和底垫之间，可相对于上面板和底垫伸缩，自动调平装置用于调平上面 板。工程测量仪器的调平装置还包括水平转动装置，所述调平测量装置置于水平 转动装置上，所述水平转动装置可在水平面内转动。所述调平测量装置可在水平 面内转动。如图7所示，调平测量装置上有轴承28，相应的工程测量装置上有 与轴承28相连接的突轴29，或者工程测量装置上有轴承，相应的调平测量装置 上有与轴承相连接的突轴。如图8所示，或者调平测量装置上有突环30，相应 的工程测量装置上有与突环相互啮合的圆槽31。或者工程测量装置上有突环， 调平测量装置上有与突环相互啮合的圆槽。或者调平测量装置上固定有微型电机， 电机轴与工程测量装置相固定，既可手动也可以电动调节调平测量装置转动。或 者工程测量装置上固定有微型电机，电机轴与调平测量装置相固定。如图9、10 所示，或者调平测量装置上固定有一个小突轴，在小突轴的四周开有多个突环， 工程测量装置上有与突环相互啮合的圆槽，或者工程测量装置上固定有一个小突 轴，在小突轴的四周开有多个突环，调平测量装置上有与突环相互啮合的圆槽。 如图11、12所示，或者调平测量装置上固定有一个小突轴，在小突轴32的四周 有多个半圆形圆槽，小突轴与工程测量装置的孔相互咬合，孔的四周开有突环， 突环与半圆形圆槽相互咬合，或者工程测量装置上固定有一个小突轴32，在小 突轴的四周有多个半圆形圆槽33，小突轴32与调平测量装置的孔相互咬合，孔 的四周开有突环34，突环34与半圆形圆槽33相互咬合。工程测量装置的自动 调平装置还包括嵌入式系统，所述嵌入式系统接收工程测量装置偏离水平面或者 垂直面或者水平面和垂
直面的数据，由嵌入式系统计算多个调平轴的移动数据， 用于控制调平轴的伸缩。
48.如图1至3所示，所述调平轴包括电机和伸缩装置，所述电机驱动伸缩装置 伸缩。
49.如图1所示，工程测量装置的自动调平装置，工程测量装置包括水准仪、经 纬仪、全站仪和棱镜基座，所述每个调平轴可相对伸缩的连接于底垫5和上面板 4之间，所述调平轴采用第一种方式，所述第一种方式是：所述的每个调平轴包 括：第一电机3、第二上套杆1和下螺杆2，所述第一电机3固定于底垫5，可 以固定于底垫上表面，也可以嵌入在底垫内，也可以穿过底垫上表面和下表面伸 出底垫，第一电机3输出轴设有下螺杆2，第二上套杆1固定于上面板4且套设 在下螺杆2上，第二上套杆1可以固定于上面板下表面，也可以嵌入上面板，或 者穿过上面板的下表面和上表面伸出上面板，第二上套杆1内有螺纹，与下螺杆 2上的螺纹相啮合，所述每个调平轴还包括：长度传感器或者位移传感器或者角 度传感器或者定时器，长度传感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴的长度， 或者位移传感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴的伸缩量，或者角度传感器 位于第一电机3内用于测量第一电机3转动的角度，第一电机的每圈伸缩距离已 知，从而控制调平轴的伸缩量，或者第一电机3转速已知的，从而推导出第一电 机3转动的圈数、每圈的伸缩距离与时间的关系，通过定时器控制第一电机3 的转动时间，或者通过圈数传感器控制第一电机的转动圈数，从而控制第二上套 杆和下螺杆的相对伸缩量。第一电机3的转动参数各不相同，分别控制不同调平 轴的伸缩。每个调平轴的第二上套杆1和下螺杆2的参数也各不相同。调平测量 装置是数字陀螺仪，数字陀螺仪测量出x、y、z轴向的偏转角度，嵌入式系统接 收数字陀螺仪测量的数据，从而测得第一电机3传动下螺杆2的运动量，控制第 一电机3传动下螺杆2相对于第二上套杆1相互伸缩，或者调平测量装置是倾角 传感器，倾角传感器测量出x、y、z轴向的倾角，嵌入式系统接收倾角传感器测 量的数据，从而测得第一电机3传动下螺杆2的运动量，控制第一电机3传动下 螺杆2相对于第二上套杆1相互伸缩。
50.实施例二
51.如图2所示，与实施例一不同之处在于：所述调平轴采用第二种方式，所述 第二种方式是：所述每个调平轴包括第四电机6、第三上套杆7和第三下固定杆 8，所述第三上套杆7固定于上面板4且套设于第三下固定杆8上，第三下固定 杆8固定于底垫5，第三上套杆7内固定有第四电机6，第四电机6上的第一传 动轴齿9在竖直平面内转动与第三下固定杆8的齿条10相啮合。所述每个调平 轴还包括：长度传感器或者位移传感器或者角度传感器或者定时器或者圈数传感 器，长度传感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴的长度，或者位移传感器位 于调平轴内，用于检测控制调平轴的伸缩量，或者角度传感器位于第四电机6 内用于测量第四电机6转动的角度，第四电机6转动每圈与调平轴伸缩距离的关 系已知，从而控制调平轴的伸缩量，或者第四电机6转速已知的，从而推导出第 四电机6转动的圈数、每圈的伸缩距离与时间的关系，通过定时器控制第四电机 6的转动时间，或者通过圈数传感器控制第四电机6的转动圈数，从而控制第三 上套杆7和第三下固定杆8的相对伸缩量。多个第四电机6的转动参数各不相同， 控制多个不同调平轴的伸缩。每个调平轴的第三上套杆7和第三下固定杆8的参 数也各不相同。调平测量装置是倾角传感器，倾角传感器测量出x、y、z轴向的 倾角，嵌入式系统接收倾角传感器测量的数据，从而测得第四电机6传动第三下 固定杆8的运动量，控制第四电机6传动第三下固定杆8相对于第三上套杆7 相互伸缩，或者调平测量装置是数字陀螺仪，数字陀螺仪测量出x、y、z轴向的 偏转角度，嵌入式系
统接收数字陀螺仪测量的数据，从而测得第四电机6传动第 三下固定杆8的运动量，控制第四电机6传动第三下固定杆8相对于第三上套杆 7相互伸缩。
52.实施例三
53.如图3所示，与实施例一不同之处在于：所述调平轴采用第三种方式，所述 第三种方式是：所述每个调平轴包括第七电机11、第一上套杆12和第一下固定 杆13，所述第一上套杆12固定于上面板4且套设于第一下固定杆13上，第一 下固定杆13固定于底垫5，第一上套杆12内固定有第七电机11，第七电机11 上的第二传动轴齿14在水平面内转动与第一下固定杆13的螺纹相啮合。所述每 个调平轴还包括：长度传感器或者位移传感器或者角度传感器或者定时器或者圈 数传感器，长度传感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴的长度，或者位移传 感器位于调平轴内，用于检测控制调平轴的伸缩量，或者角度传感器位于第七电 机11内用于测量第七电机11转动的角度，第七电机11转动每圈与调平轴伸缩 距离的关系已知，从而控制调平轴的伸缩量，或者第七电机11转速已知的，从 而推导出第七电机11转动的圈数、每圈的伸缩距离与时间的关系，通过定时器 控制第七电机11的转动时间，或者通过圈数传感器控制第七电机11的转动圈数， 从而控制第一上套杆12和第一下固定杆13的相对伸缩量。多个第七电机11的 转动参数各不相同，控制多个不同调平轴的伸缩。每个调平轴的第一上套杆12 和第一下固定杆13的参数也各不相同，调平测量装置是数字陀螺仪，数字陀螺 仪测量出x、y、z轴向的偏转角度，嵌入式系统接收数字陀螺仪测量的数据，从 而测得第七电机11传动第一下固定杆13的运动量，控制第七电机11传动第一 下固定杆13相对于第一上套杆12相互伸缩；或者调平测量装置是倾角传感器， 倾角传感器测量出x、y、z轴向的倾角，嵌入式系统接收倾角传感器测量的数据， 从而测得第七电机11传动第一下固定杆13的运动量，控制第七电机11传动第 一下固定杆13相对于第一上套杆12相互伸缩。
54.实施例四
55.与实施例一至实施例三不同之处在于：所述每个调平轴还包括可相对伸缩的 第四液压或者气压系统，第四液压或者气压系统的两端分别固定于底垫5和上面 板4之间。如图4所示，所述调平轴采用第四种方式，所述第四种方式是：所述 的第四液压系统包括第三液箱15、第三液缸16、第三柱体17，第三柱体一端固 定于底垫5，第三柱体17可以固定于底垫上表面，也可以嵌入底垫内，也可以 穿过底垫上表面和下表面伸出底垫，第三柱体17的另一端置于第三液缸16的腔 体内，第三液缸16顶部固定于上面板4，第三液缸16可以固定于上面板的上表 面，也可以嵌入上面板内，也可以穿过上面板的上表面和下表面伸出上面板，在 第三液缸16的腔体内还放置有第三液箱15，第三液箱15上有从第三液箱15通 往第三液缸16的第三单向阀(未示出)和使液体从第三液缸16回流到第三液箱 15的第三液压阀(未示出)，由数字陀螺仪或倾角传感器测出角度值由嵌入式 系统计算出第三柱体17的伸缩量，通过流量传感器测得液体通过第三单向阀和 第三液压阀的流量，再计算出液体通过第三单向阀和第三液压阀的流量、时间与 伸缩量的关系，第三单向阀和第三液压阀的时间通过嵌入式系统上的定时器来控 制，也可以直接通过第三液位传感器来测量第三液箱15中的液体量通过嵌入式 系统来控制液体量从而控制第三柱体17或者第三液缸16的伸缩量。每个第四液 压系统的第三液箱15、第三液缸16、第三柱体17、第三单向阀和第三液压阀的 参数各不相同。或者如图5所示，所述调平轴采用第五种方式，所述第五种方式 是：第四
液压系统包括第二电机18、第四液箱19、第四液缸20，第四液箱19 上有第四单向阀(未示出)和第四液压阀(未示出)，第四液箱19的底部固定 于底垫5，第四液缸20顶部固定于上面板4，第四液箱19竖直插入第四液缸20 中，第四液箱19底部有第四活塞杆21，第四液箱19的内侧壁安装有第二电机 18，第二电机18上的第三传动轴齿22与第四活塞杆21上的齿条或螺纹紧密啮 合，由数字陀螺仪或倾角传感器测出角度值由嵌入式系统控制第二电机18的转 动将第四活塞往上推同时打开第四单向阀使液体从第四液箱19流入第四液缸20， 使第四液箱19或者第四液缸20相对伸长，当要收缩的时候嵌入式系统控制第二 电机18的转动同时打开第四液压阀，使第四活塞下降使第四液缸20里的液体回 到第四液箱19。通过第四液位传感器控制第四液箱19里的液体量，通过流量传 感器测得液体通过第四单向阀和第四液压阀的流量，嵌入式系统的定时器通过第 四单向阀、第四液压阀的时间来间接控制第四液箱或者第四液缸的伸缩量，或者 通过控制液体单位时间的流量从而控制第二电机的转动时间来间接控制第四液 箱或者第四液缸的伸缩量。所述每个第四液压系统还包括：长度传感器或者位移 传感器或者角度传感器或者定时器或者圈数传感器，长度传感器位于第四活塞杆 21上，用于检测控制第四活塞杆21的长度，或者位移传感器位于第四活塞杆21 上，用于检测控制第四活塞杆21的伸缩量，或者角度传感器位于第二电机18 内用于测量第二电机18转动的角度，第二电机转动每圈与调平轴伸缩距离的关 系已知，从而控制第四活塞杆的伸缩量，或者第二电机18转速已知的，从而推 导出第二电机18转动的圈数、每圈的伸缩距离与时间的关系，从而通过嵌入式 系统控制第二电机18的转动时间或者通过圈数传感器控制第二电机18的转动圈 数，从而控制第四活塞杆21的伸缩量。每个第四液压系统的第二电机18、第四 液箱19、第四液缸20、第四活塞杆21、第四单向阀和第四液压阀的参数各不相 同，或者如图6所示，所述调平轴采用第六种方式，所述第六种方式是：第四气 压系统包括：第一无杆腔23、第一有杆腔24、第一双向电磁阀，第一有杆腔24 内有第三活塞杆25，所述第三活塞杆25竖直的固定于上面板4，第一无杆腔23 的底壁固定于底垫5；第一有杆腔的出口和入口经第一双向电磁阀连接至第一无 杆腔的入口和出口，第一有杆腔的出口26经第一双向电磁阀连接至第一无杆腔 的入口27，第一无杆腔的出口27经第一双向电磁阀连接至第一有杆腔的入口26， 由数字陀螺仪或倾角传感器测出角度值由嵌入式系统计算出第一有杆腔24或第 一无杆腔23的伸缩量，从而确定气体的流量和时间，气体的流量、时间由嵌入 式系统上的定时器来控制，也可以直接通过气位传感器来测量第一有杆腔24或 第一无杆腔23中的气体量，通过嵌入式系统来控制第一双向电磁阀的开关控制 气体量从而控制第一有杆腔24或第一无杆腔23的伸缩量，也可以直接通过嵌入 式系统计算出第三活塞杆25的伸缩量，使第一双向电磁阀到达相应的节点关闭， 第一双向电磁阀的节点由嵌入式系统设定好。每个第四气压系统的第一无杆腔23、第一有杆腔24、第一双向电磁阀和第三活塞杆25的参数各不相同。第四液 压系统的工作原理是：由数字陀螺仪或倾角传感器测出角度值由嵌入式系统控制 第三单向阀的打开使液体从第三液箱15流入第三液缸16，这时进入第三液缸16 的液体因为第三单向阀的原因不能再往回流，逼迫第三柱体17或者第三液缸16 相对伸长；要收缩的时候打开第三液压阀，使第三液缸16里的液体回到第三液 箱15。本发明控制第三液箱里15的液体量、通过第三单向阀和第三液压阀的流 量和时间来间接的控制伸缩量。第四液压系统的工作原理是：由数字陀螺仪或倾 角传感器测出角度值由嵌入式系统控制第二电机18的转动将第四活塞往上推同 时打开第四单向阀使液体
从第四液箱19流入第四液缸20，这时进入第四液缸20 的液体因为第四单向阀的原因不能再往回流，逼迫第四液缸20或者第四液箱19 相对伸长；要收缩的时候嵌入式系统控制第二电机18的转动同时打开第四液压 阀，使第四活塞下降使第四液缸20里的液体回到第四液箱19。通过控制第四液 箱19里的液体量、通过第四单向阀、第四液压阀的流量和时间和第二电机18 的转动，来间接控制第四液缸20的伸缩量，第四气压系统的工作原理是：由数 字陀螺仪或倾角传感器测出角度值由嵌入式系统计算控制伸缩量由第一双向电 磁阀控制气体的流动方向和量，当第一无杆腔23输入气时，第一有杆腔24排气， 气缸的两腔的压力差作用在第三活塞上所形成的力推动第三活塞运动，使第三活 塞杆25伸长；当第一有杆腔24进气，第一无杆腔23排气时，使第三活塞杆25 回缩。
56.实施例五
57.与实施例一不同之处在于：多个调平轴采用第一种方式或者第二种方式或者 第三种方式或者第四种方式或者第五种方式或者第六种方式之间的任意组合方 式。
58.实施例六
59.与实施例一至五不同之处在于：所述第一种方式是：每个调平轴包括第三电 机、第四下套杆和上螺杆，所述第三电机固定于上面板，可以嵌入在上面板内， 第三电机的输出轴设有上螺杆，第四下套杆固定于底垫上表面且套设在上螺杆上， 第四下套杆内有螺纹，与上螺杆上的螺纹相啮合；所述第二种方式是：每个调平 轴包括第五电机、第二下套杆和第二上固定杆，所述第二上固定杆固定于上面板 且第二下套杆套设于第二上固定杆上，第二下套杆固定于底垫，第二下套杆内固 定有第五电机，第五电机上的第四传动轴齿在竖直平面内转动与第二上固定杆的 齿条相啮合；所述第三种方式是：每个调平轴包括第六电机、第三下套杆和第三 上固定杆，所述第三上固定杆固定于上面板且第三下套杆套设于第三上固定杆上， 第三下套杆固定于底垫，第三下套杆内固定有第六电机，第六电机上的第五传动 轴齿在水平面内转动与第三上固定杆的螺纹相啮合；第四种方式：第四液压系统 包括第一液箱、第一液缸、第一柱体，第一柱体一端固定于上面板，另一端置于 第一液缸的腔体内，第一液缸顶部固定于底垫，在第一液缸的腔体内还放置有第 一液箱，第一液箱上有从第一液箱通往第一液缸的第一单向阀和使液体从第一液 缸回流到第一液箱的第一液压阀，由数字陀螺仪或倾角传感器测出角度值由嵌入 式系统计算出第一柱体的伸缩量，再计算出液体通过第一单向阀和第一液压阀的 流量、时间与伸缩量的关系，第一单向阀和第一液压阀的流量、时间通过嵌入式 系统上的定时器来控制，也可以直接通过第一液位传感器来测量液箱中的液体量 通过嵌入式系统来控制液体量从而控制第一柱体或者第一液缸的伸缩量；第五种 方式：第四液压系统包括第八电机、第二液箱、第二液缸，第二液箱上有第二单 向阀和第二液压阀，第二液箱的底部固定于上面板，第二液缸顶部固定于底垫， 第二液箱竖直插入第二液缸中，第二液箱上部有第二活塞杆，第二液箱的内侧壁 安装有第八电机，第八电机上的第五传动轴齿与第二活塞杆上的齿条或螺纹紧密 啮合，由数字陀螺仪或倾角传感器测出角度值由嵌入式系统控制第八电机的转动 将第二活塞往上推同时打开第二液压阀使液体从第二液缸流入第二液箱使第二 液箱相对第二液缸收缩，当要伸长的时候嵌入式系统控制第八电机的转动同时打 开第二单向阀使第二活塞杆下降使第二液箱里的液体回到第二液缸。通过第五液 位传感器控制第二液箱里的液体量或者嵌入式系统的定时器通过第二单向阀、第 二液压阀的时间来间接控制第二液箱或者第二液缸的伸缩
量，或者通过控制液体 单位时间的流量从而控制第八电机的转动时间来间接的控制第二液箱或者第二 液缸的伸缩量。所述每个第四液压系统还包括：长度传感器或者位移传感器或者 角度传感器或者定时器或者圈数传感器，长度传感器位于第二活塞杆上，用于检 测控制第二活塞杆的长度，或者位移传感器位于第二活塞杆上，用于检测控制第 二活塞杆的伸缩量，或者角度传感器位于第八电机内用于测量第八电机转动的角 度，第八电机转动每圈与调平轴伸缩距离的关系已知，从而控制第二活塞杆的伸 缩量，或者电机转速已知的，从而推导出第八电机转动的圈数、每圈的伸缩距离 与时间的关系，通过嵌入式系统控制定时器控制第八电机的转动时间，或者通过 圈数传感器控制第八电机的转动圈数，从而控制第二活塞杆的伸缩量；第六种方 式：第四气压系统包括：第二无杆腔、第二有杆腔、第二双向电磁阀，第二有杆 腔内有第五活塞杆，所述第五活塞杆竖直的固定于底垫，第二无杆腔的底壁固定 于上面板，第二有杆腔的出口和入口经第二双向电磁阀连接至第二无杆腔的入口 和出口，第二有杆腔的出口经第二双向电磁阀连接至第二无杆腔的入口，第二无 杆腔的出口经第二双向电磁阀连接至第二有杆腔的入口，由数字陀螺仪或倾角传 感器测出角度值由嵌入式系统计算出第二有杆腔或第二无杆腔的伸缩量，从而确 定气体单位时间流量和时间，气体的总流量或者时间由嵌入式系统上的定时器来 控制，也可以直接通过气位传感器来测量第二有杆腔或第二无杆腔中的气体量， 通过嵌入式系统来控制第二双向电磁阀的开关控制气体量从而控制第二有杆腔 或第二无杆腔的伸缩量，也可以直接通过嵌入式系统计算出第五活塞杆的伸缩量， 使第二双向电磁阀到达相应的节点关闭，第二双向电磁阀的节点由嵌入式系统设 定好。
60.三轴调平方案
61.1、分析
62.由于电机的转数与时间关系是电机厂家设计好的，如50转/s,可推算出转动一 圈用时长。
63.在电机转动一圈得到自动调平轴的伸缩量。
64.2、整个系统的流程
65.如图13所示，通过数字陀螺仪或倾角传感器得到仪器偏离水平的角度值a， 通过角度值a推算出竖向值。
66.通过分析可得嵌入式系统通过角度值竖向值控制电机的转动时间或者转动 圈数完成调平，为了达到足够的精度，电机转速足够小，电机轴齿足够小，自动 调平轴的直齿轮足够大足够密集。